| 초록 |
전기이중층 커패시터는 활성탄소,바인더, 및 도전재로 구성된 전극의 제조방법과 성분들에 많은 영향을 받는다. 전기이중층 커패시터의 활성탄소를 사용하여야 하나 비표면적이 2000m2/g이 이상인 활성탄소는 micro pore(~1nm 이하)가 차지하는 분율이 많으므로 , 이온들의 pore 저항이 크고 전기이중층 커패시터의 출력특성을 저하시키는 결과를 가져온다. 이를 개선하기 위해 meso pore 분율이 높은 카본에어로겔을 이용하여 바인더와 도전재를 적절히 사용하여 sheet 형태로 전극을 제조하여 커패시턴스를 측정하였다. 본 연구에서는 마그네슘아세테이트 촉매의 양을 변화시키면서 레소시놀(R)과 포름알데히드 (F)의 중합반응을 변화시켜 카본에어로젤의 나노기공 특성을 변화시키는 것을 연구목적으로 하였으며 전기저항이 낮은 Nickel을 이용하여 슈퍼커패시터특성의 변화를 목적으로 실험을 하였다. 레소시놀(R)과 포름알데히드(F)의 함량에 대하여 (R+F)/Mg(Ac)2가 50-500을 기준으로 Nickel solution 에 카본에어로젤을 dipping한 실험과 그렇지 않은 실험을 하였다. 중합반응 된 RF 젤을CO2 초임계 건조공정을 이용하여 유기에어로젤을 합성하였으며, 그 후 800℃ 질소분위기 하에서 2시간 열처리하는 것을 통하여 카본 에어로젤을 제조하였다. 합성한 카본에어로젤의 미세구조를 SEM과 TEM을 통하여 관찰하였으며, 질소흡착/탈착에 BET 비표면적과 메조기공의 크기 및 기공체적을 구하였다. 카본에어로젤의 밀도는 아르키메데스 원리를 이용하여 측정하였다. 합성한 탄소 에어로젤을 30wt% H2SO4 Full cell 구조를 이용하여 슈퍼커패시터의 전극특성을 평가하였다. Nickel solution에 dipping을 한 샘플의 경우 캐퍼시턴스 값이 15 (F/g) 정도 높게 측정 되었다. 이러한 실험결과를 통하여서 Nickel solution을 dipping 하여 전기저항을 낮추고 전기전도도가 좋아 슈퍼커패시터 특성 향상에 기여하는 것을 알 수 있다. |
